Impact des lipides membranaires sur la pharmacologie du récepteur aux cannabinoïdes de type 1

Impact of membrane lipids on cannabinoid type 1 receptor pharmacology

• Auteur / Autrice : Adeline Coeugnet
• Direction : Isabel Alves
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie et Technologies pour le vivant
• Date : Inscription en doctorat le 19/09/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Spectroscopie et Imagerie de peptides actifs sur les membranes

Mots clés

Mots clés libres

Rcb1

Cannabinoides

Acides gras polyinsaturés

Récepteurs couplés aux protéines

Cb1r

Cannabinoid

Polyinsaturated fatty acids

G protein coupled receptor

Résumé

L'objectif principal sera de comprendre comment la composition de la membrane lipidique, et notamment les acides gras polyinsaturés (AGPI), impactent la pharmacologie du récepteur aux cannabinoïde de type 1. Pour le faire plusieurs approches différentes seront utilisés : - À l'échelle de la membrane, il est question de déterminer si les ligands du RCB1 interagissent directement avec les lipides ou bien par compartimentation dans la membrane, et si les AGPI ont un impact sur cette interaction. Il s'agira aussi de déterminer comment ces interactions peuvent impacter les propriétés mécaniques et physico-chimiques de la membrane lipidique, car ces deux facteurs peuvent contribuer à moduler la dynamique et les changements conformationnels du RCB1. Pour cela, l'impact des ligands sur la fluidité des têtes des lipides peut être suivi par spectroscopie fluorescence avec le Laurdan, une sonde rapporteuse de la fluidité membranaire. Aussi, l'impact des ligands sur les transitions de phase des membranes sera étudié avec la technique de Calorimétrie différentielle à balayage et le niveau d'insertion des ligands dans les membranes en fonction de leur composition en AGPI sera déterminé par réflectométrie spéculaire. - Le RCB1 possède une activité basale, il est intéressant de voir si les AGPI ont un impact sur cette dernière via une modulation de sa conformation. Pour cela, une étude biophysique avec une construction FRET du RCB1 sera réalisée, ainsi que des études de modélisation. - Des cellules exprimant le CB1 seront soumises à des procédures de déplétion ou enrichissement en AGPI afin de suivre, par des tests biochimiques et enzymatiques, comment le taux d'AGPI impact les voies de signalisation. Cela se fera avec des senseurs BRET de protéines G et Bêta arrestines. Ces mesures seront complétées par un suivi du taux d'AMP cyclique présent suite à l'activation du récepteur par un ligand.

The main objective will be to understand how the composition of the lipid membrane, including polyunsaturated fatty acids (PUFAs), impact the pharmacology of the cannabinoid receptor type 1. Several different approaches will be used: - At the membrane level, the question is whether CB1R ligands interact directly with lipids or by compartmentalization in the membrane, and whether PUFAs impact this interaction. It will also be necessary to determine how these interactions can impact the mechanical and physicochemical properties of the lipid membrane, since these two factors can contribute to modulate the dynamics and conformational changes of CB1R. For this, the impact of ligands on the fluidity of lipid heads can be followed by fluorescence spectroscopy with Laurdan, a membrane fluidity reporting probe. Also, the impact of ligands on the phase transitions of membranes will be studied with the technique of differential scanning calorimetry and the level of insertion of ligands in membranes according to their composition in PUFA will be determined by specular reflectometry. - RCB1 has basal activity, it is interesting to see if PUFA have an impact on the latter via a modulation of its conformation. For this, a biophysical study with a FRET construction of the CB1R will be carried out, as well as modeling studies. - Cells expressing CB1 will be subjected to PUFA depletion or enrichment procedures to monitor, through biochemical and enzymatic tests, how PUFA levels impact signaling pathways. This will be done with BRET protein G and Beta arrestines sensors. These measurements will be supplemented by a follow-up of the rate of cyclic AMP present following the activation of the receptor by a ligand.